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JPH0320655A - Apparatus for detecting abnormality of oxygen sensor - Google Patents

Apparatus for detecting abnormality of oxygen sensor

Info

Publication number
JPH0320655A
JPH0320655A JP1155229A JP15522989A JPH0320655A JP H0320655 A JPH0320655 A JP H0320655A JP 1155229 A JP1155229 A JP 1155229A JP 15522989 A JP15522989 A JP 15522989A JP H0320655 A JPH0320655 A JP H0320655A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen sensor
air
fuel ratio
sensor
abnormality
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1155229A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2837690B2 (en
Inventor
Takao Kojima
孝夫 小島
Masaru Yamanou
山農 勝
Toshiki Sawada
澤田 俊樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP1155229A priority Critical patent/JP2837690B2/en
Priority to KR1019900008799A priority patent/KR970010317B1/en
Priority to EP93102610A priority patent/EP0549566B1/en
Priority to EP90111417A priority patent/EP0402953B1/en
Priority to DE69028216T priority patent/DE69028216T2/en
Priority to US07/539,119 priority patent/US5020499A/en
Priority to DE90111417T priority patent/DE69003459T2/en
Publication of JPH0320655A publication Critical patent/JPH0320655A/en
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Abstract

PURPOSE:To accurately detect the abnormality of an oxygen sensor by judging the abnormality of the oxygen sensor in such a case that the output signal of the oxygen sensor is equal to or more than a predetermined threshold value or equal to or less than said threshold value when an air/fuel ratio is set to a lean or rich state. CONSTITUTION:The air/fuel ratio of the fuel mixed air supplied to an internal combustion engine M1 is subjected to open loop control by an air/fuel ratio setting means M3 to be set to a lean or rich state. In such a case that the output signal of an oxygen sensor 2 becomes a predetermined threshold value or more when the air/fuel ratio is set to the lean state, it is judged that the sensor M2 is a deteriorated sensor much in an Nox discharge amount. In such a case that the output signal of the sensor 2 becomes the predetermined threshold value or less when the air/fuel ratio is set to the rich state, the sensor 2 is judged to be a deteriorated sensor much in a CO discharge amount. By this method, the abnormality of the sensor 2 can be accurately detected.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明(よ 内燃機関等の排ガスの酸素濃度を測定する
酸素センサの異常検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an abnormality detection device for an oxygen sensor that measures the oxygen concentration of exhaust gas from an internal combustion engine or the like.

[従来の技術] 従来より、内燃機関の排ガス中のエミッションを低下さ
せるために、内燃機関の排気系に取り付けた酸素センサ
の出力信号に基づいて、内燃機関:供給する燃料混合気
の空燃比が制御されている。
[Prior Art] Conventionally, in order to reduce emissions in the exhaust gas of an internal combustion engine, the air-fuel ratio of the fuel mixture to be supplied to the internal combustion engine has been adjusted based on the output signal of an oxygen sensor attached to the exhaust system of the internal combustion engine. controlled.

即ち第12図に示すよう{ミ 空燃比を排ガスの浄化率
の高い理論空燃比点に制御するために、酸素センサの出
力信号に基づいて空燃比フィードバック制御が行われて
いる。
That is, as shown in FIG. 12, air-fuel ratio feedback control is performed based on the output signal of the oxygen sensor in order to control the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio point at which the exhaust gas purification rate is high.

この空燃比フィードバック制御に使用される酸素センサ
が正常に機能しないとき{二(よ 排ガスのエミッショ
ンが悪化することがあるので、従来より酸素センサの異
常を診断する各種の技術が提案されている(特開昭62
−151770号公靴特開昭53−95421号公報参
照).[発明が解決しようとする課題コ しかしながら、酸素センサが各種の物質によって被毒さ
れた場合には、 第13図に示すように、センサ出力が
リーン或はリッチにシフトして特性が変化してしまうこ
とがあり、その結果、酸素センサの出力信号に基づいた
空燃比フィードバック制御が良好に行われなくなって、
エミッションが悪化してしまうという問題があっt4 例えばシリコン等によって被毒された酸素センサを用い
て空燃比フィードバック制御を行うと、排ガス中のNO
xが増加し、また鉛等によって被毒された酸素センサを
用いて空燃比フィードバック制御を行うと、排ガス中の
C○が増加してしまうという問題があっム 本発明{上 前記問題点を解消するためになされたもの
で、酸素センサの異常を的確に検出する異常検出装置を
提供することを目的とする。
When the oxygen sensor used for this air-fuel ratio feedback control does not function properly, exhaust gas emissions may worsen, so various techniques have been proposed to diagnose abnormalities in the oxygen sensor. Japanese Unexamined Patent Publication 1986
-151770 Public Shoes (Refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-95421). [Problems to be Solved by the Invention] However, when the oxygen sensor is poisoned by various substances, the sensor output shifts to lean or rich and the characteristics change, as shown in Figure 13. As a result, air-fuel ratio feedback control based on the output signal of the oxygen sensor may not be performed properly.
There is a problem that emissions deteriorate.4 For example, when air-fuel ratio feedback control is performed using an oxygen sensor poisoned with silicon, etc., NO
When x increases and air-fuel ratio feedback control is performed using an oxygen sensor poisoned by lead or the like, there is a problem that C○ in the exhaust gas increases.The present invention solves the above problems. The purpose of this invention is to provide an abnormality detection device that accurately detects abnormalities in oxygen sensors.

[課題を解決するための手段] 前記問題点を解決するためになされた本発明の請求項1
の酸素センサの異常検出装置{志 第1図二例示するよ
うに 内燃機関M1の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出力
する酸素センサM2の異常を検出する装置において、 前記内燃機関M1に供給する燃料混合気の空燃比をオー
プンループ制御によってリーン或はリツチの状態に設定
する空燃比設定手段M3と、該空燃比設定手段M3によ
って空燃比がリーン二設定された時に酸素センサM2の
出力信号が所定の閾値以上の場合、或は空燃比がリッチ
に設定された時に酸素センサM2の出力信号が所定の閾
値以下の場合に{友 前記酸素センサM2に異常がある
と判定する異常判定手段M4と、 を備えたことを要旨とする。
[Means for solving the problem] Claim 1 of the present invention made to solve the above problem
Abnormality Detection Device for Oxygen Sensor (Ambition) As shown in FIG. an air-fuel ratio setting means M3 that sets the air-fuel ratio of the fuel mixture to a lean or rich state by open-loop control; and an output signal of the oxygen sensor M2 when the air-fuel ratio is set to a lean state by the air-fuel ratio setting means M3. is above a predetermined threshold value, or when the output signal of the oxygen sensor M2 is below a predetermined threshold value when the air-fuel ratio is set rich, an abnormality determining means M4 determines that there is an abnormality in the oxygen sensor M2. The main point is that it has the following.

また請求項2の酸素センサの異常検出装置{上第2図に
例示するように、 内燃機関M5の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出力
する酸素センサM6の異常を検出する装置において、 前記内燃機関M5に供給する燃料混合気の空燃比をオー
プンループ制御によってリーン及びリッチの状態に設定
する空燃比設定手段M7と、該空燃比設定手段M7によ
って、空燃比がりーン及びリッチ1二設定されたときの
酸素センサM6の出力信号の極小値及び極大値を検出す
る極値検出手段M8と、 該極値設定手段M8によって検出された極小値或は極大
値の少なくとも一方が所定の出力値の範囲内である場合
に{友 前記酸素センサM6に異常があると判定する異
常判定手段M9と、を備えたことを要旨とする。
Further, an abnormality detection device for an oxygen sensor according to claim 2 {as illustrated in FIG. The air-fuel ratio setting means M7 sets the air-fuel ratio of the fuel mixture supplied to the internal combustion engine M5 to lean and rich states by open loop control, and the air-fuel ratio setting means M7 sets the air-fuel ratio to lean and rich. an extreme value detection means M8 that detects the minimum value and maximum value of the output signal of the oxygen sensor M6 when The present invention further comprises an abnormality determining means M9 that determines that there is an abnormality in the oxygen sensor M6 when the oxygen sensor M6 is within the range of .

更に請求項3の酸素センサの異常検出装置は、第3図に
例示するように、 内燃機関M10の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出
力する酸素センサMllの異常を検出する装置において
、 前記酸素センサM11の出力信号に基づいて空燃比のフ
ィードバック制御を行う空燃比制御手段M12 と、 該空燃比制御手段M12によって空燃比のフイドパック
制御が行われている時に、前記酸素センサM11の出力
信号が所定の出力値の範囲内にある場合には、前記酸素
センサM11に異常があると判定する異常判定手段M1
3と、 を備えたことを要旨とする。
Furthermore, an abnormality detection device for an oxygen sensor according to a third aspect of the present invention is, as illustrated in FIG. an air-fuel ratio control means M12 that performs feedback control of the air-fuel ratio based on the output signal of the oxygen sensor M11; and when the air-fuel ratio control means M12 performs feedback control of the air-fuel ratio, the output signal of the oxygen sensor M11 is Abnormality determination means M1 that determines that there is an abnormality in the oxygen sensor M11 when the output value is within a predetermined range;
The main point is that it has the following.

ここで、前記極小値及び極大値について{社 各々複数
回の平均値から求めたものでもよい。
Here, the minimum value and the maximum value may each be determined from the average value of multiple times.

また、前記オーブンルーブ制御とは、酸素センサの出力
信号に基づいて燃料混合気の空燃比をフィードバック制
御するものではなく、単に空燃比をリーン又はリッチの
状態に切り換えて設定する制御を示している。
Furthermore, the oven lube control does not involve feedback control of the air-fuel ratio of the fuel mixture based on the output signal of the oxygen sensor, but simply refers to control that switches and sets the air-fuel ratio to a lean or rich state. .

[作用] 請求項1の酸素センサの異常検出装置ば 空燃比設定手
段M3によって、内燃機関M]に供給する燃料混合気の
空燃比をオープンループ制御して、空燃比をリーン或は
リッチの状態に設定する。そして、空燃比がリーンに設
定された時に酸素センサM2の出力信号が所定の閾値以
上になった場合には、異常判定手段M4によって、酸素
センサM2に異常があると判定する。或は空燃比がリッ
チ二設定された時に酸素センサM2の出力信号が所定の
閾値以下になった場合に{上 前記と同様に異常判定手
段M4によって、酸素センサM2に異常があると判定す
る。
[Function] The oxygen sensor abnormality detection device according to claim 1: The air-fuel ratio setting means M3 performs open loop control on the air-fuel ratio of the fuel mixture supplied to the internal combustion engine M, so that the air-fuel ratio is in a lean or rich state. Set to . If the output signal of the oxygen sensor M2 exceeds a predetermined threshold value when the air-fuel ratio is set to lean, the abnormality determining means M4 determines that there is an abnormality in the oxygen sensor M2. Alternatively, if the output signal of the oxygen sensor M2 becomes below a predetermined threshold value when the air-fuel ratio is set to a rich level, the abnormality determining means M4 determines that there is an abnormality in the oxygen sensor M2, as described above.

また、請求項2の酸素センサの異常検出装置{よ空燃比
設定手段M7によって、内燃機関M5に供給する燃料混
合気の空燃比をオープンルーブ制御して、空燃比をリー
ン及びリッチの状態に切り換えて設定する。そして、極
値検出手段M8によって、空燃比がリーン及びリッチに
設定されたときの酸素センサM6の出力信号の極小値及
び極大値を検出する。ここで、極小値或は極大値の少な
くとも一方が所定の出力値の範囲内である場合E f&
異常判定手段M9によって、酸毒センサM6に異常があ
ると判定する。
The oxygen sensor abnormality detection device according to claim 2 also includes an air-fuel ratio setting means M7 that performs open loop control on the air-fuel ratio of the fuel mixture supplied to the internal combustion engine M5 to switch the air-fuel ratio between lean and rich states. and set it. Then, the extreme value detection means M8 detects the minimum value and maximum value of the output signal of the oxygen sensor M6 when the air-fuel ratio is set to lean or rich. Here, if at least one of the local minimum value or the local maximum value is within the predetermined output value range, E f&
The abnormality determining means M9 determines that there is an abnormality in the acid poison sensor M6.

更に請求項3の酸素センサの異常検出装置は、空燃比制
御手段M12によって、酸素センサM]1の出力信号に
基づいて空燃比のフィードバック制御を行う。そして、
この空燃比のフィードバック制御が行われている時に、
酸素センサM]1の出力信号が所定の出力値の範囲内に
ある場合に(よ異常判定手段M13によって、酸素セン
サM11二異常があると判定する。
Further, in the oxygen sensor abnormality detection device according to the third aspect, the air-fuel ratio control means M12 performs feedback control of the air-fuel ratio based on the output signal of the oxygen sensor M1. and,
When this air-fuel ratio feedback control is being performed,
When the output signal of the oxygen sensor M1 is within a predetermined output value range, the abnormality determining means M13 determines that there is an abnormality in the oxygen sensor M11.

次に、前記各酸素センサの異常検出装置の原理二ついて
、各発明の一例を挙げて説明する。
Next, two principles of the abnormality detection device for each of the oxygen sensors will be explained by giving an example of each invention.

■請求項1の酸素センサの異常検出装置第4図に示すよ
うに、酸素センサが良好な場合二{よ オープンループ
制御にて空燃比をリーン(例えば空気過剰率λ=1.0
3)からリッチ(例えばλ=0.97)に変化させると
、酸素センサの出力信号は第1の閾値Vt(例えば30
0mV)を下回るとともに、第2の閾値V2(例えば7
00mV)を上回る大きな振幅の出力となる。
■ An abnormality detection device for an oxygen sensor according to claim 1 As shown in FIG.
3) to rich (e.g., λ=0.97), the output signal of the oxygen sensor changes to the first threshold value Vt (e.g., 30
0 mV) and the second threshold V2 (for example, 7
This results in an output with a large amplitude exceeding 00 mV).

ところが、シリコツ等によって被毒された酸素センサ、
即ちその出力に基づいて空燃比のフイードパック制御を
行うとNOxの排出量が増加する酸素センサIL  空
燃比がリーンの状態では正常な酸素センサと比較して出
力信号(電圧)が高いものとなる。一方、鉛等によって
被毒された酸素センサ、即ちその出力に基づいて前記と
同様な制御を行うとC○の排出量が増加する酸素センサ
1よ 空燃比がリッチの状態では正常な酸素センサと比
較して出力信号(電圧)が低いものとなる。
However, oxygen sensors poisoned by silicone etc.
That is, when air-fuel ratio feed pack control is performed based on the output, the oxygen sensor IL increases NOx emissions. When the air-fuel ratio is lean, the output signal (voltage) becomes higher than that of a normal oxygen sensor. On the other hand, an oxygen sensor poisoned by lead or the like, i.e. oxygen sensor 1 whose output increases when the same control as described above is performed, is a normal oxygen sensor when the air-fuel ratio is rich. The output signal (voltage) is lower in comparison.

従って,空燃比がリーンに設定された時に酸素センサの
出力信号が所定の閾値以上になった場合二は、その酸素
センサがNOxの排出量が多い劣化センサであると判定
でき、一方、空燃比がリッチ1二設定された時に酸素セ
ンサの出力信号が所定の閾値以下1二なった場合にf1
  その酸素センサがC○の排出量が多い劣化センサで
あると判定できる。
Therefore, if the output signal of the oxygen sensor exceeds a predetermined threshold when the air-fuel ratio is set to lean, it can be determined that the oxygen sensor is a deteriorated sensor that emits a large amount of NOx; If the output signal of the oxygen sensor becomes 12 below the predetermined threshold when 12 is set to rich, f1
It can be determined that the oxygen sensor is a deteriorated sensor that emits a large amount of C○.

■請求項2の酸素センサの異常検出装置第5図に示すよ
うに、酸素センサが良好な場合に{上 オープンループ
制御にて空燃比をリーン及びリッチに周期的に変化させ
ると、酸素センサの出力信号の振幅は大きなものとなり
、出力信号の極小値は第1の閾値v1を下回るとともに
、極大値は第2の閾値v2を上回る。
■Abnormality Detection Device for Oxygen Sensor of Claim 2 As shown in FIG. The amplitude of the output signal becomes large, and the minimum value of the output signal is less than the first threshold value v1, and the maximum value of the output signal exceeds the second threshold value v2.

ところが、前記NOxの排出量が増加する酸素センサの
出力信号は、その電圧レベルが高く、第2の閾値v2付
近で小さな振幅で振動する。一方、C○の排出量が増加
する酸素センサの出力信号{よその電圧レベルが低く、
第1の閾値v1付近で小さな振幅で振動する。
However, the output signal of the oxygen sensor whose NOx emission amount increases has a high voltage level and oscillates with a small amplitude around the second threshold value v2. On the other hand, the output signal of the oxygen sensor increases the amount of C○ discharge {the voltage level elsewhere is low,
It vibrates with a small amplitude near the first threshold value v1.

従って、酸素センサの出力信号の極小値或は極大値のど
ちらか一方でも、例えば第1の閾値V,と第2の閾値v
2とに挟まれた所定の範囲内にある場合に、酸素センサ
に異常があると判定することにより、酸素センサの異常
を検出することが可能となる。
Therefore, for either the minimum value or the maximum value of the output signal of the oxygen sensor, for example, the first threshold value V and the second threshold value V
By determining that there is an abnormality in the oxygen sensor when the oxygen sensor is within a predetermined range between 2 and 2, it is possible to detect an abnormality in the oxygen sensor.

■請求項3の酸素センサの異常検出装置第6図に示すよ
うに、酸素センサが良好な場合に1上 空燃比のフィー
ドバック制御を行うと、酸素センサの出力信号の振幅は
大きなものとなる。
(2) Abnormality Detection Device for Oxygen Sensor According to Claim 3 As shown in FIG. 6, when the oxygen sensor is in good condition and the feedback control is performed to increase the air-fuel ratio by 1, the amplitude of the output signal of the oxygen sensor becomes large.

ところが、前記NOxの排出量が増加する酸素センサ或
はC○の排出量が増加する酸素センサを用いて、空燃比
のフィードバック制御を行うと、その出力信号はスライ
スしベルV8近傍の振幅の小さなものとなってしまう。
However, when feedback control of the air-fuel ratio is performed using an oxygen sensor that increases NOx emissions or an oxygen sensor that increases C○ emissions, the output signal is sliced and has a small amplitude near bell V8. It becomes a thing.

従って、酸素センサの出力信号が、スライスレベルvI
]近傍の所定の範囲内にある場合に、酸素センサに異常
があると判定すること1こより、酸素センサの異常を検
出することが可能となる。
Therefore, the output signal of the oxygen sensor is at the slice level vI
] By determining that there is an abnormality in the oxygen sensor when it is within a predetermined nearby range, it is possible to detect an abnormality in the oxygen sensor.

[実施例] 以下本発明の実施例を図面にしたがって説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第7図は第1実施例の酸素センサの異常検出装置のシス
テム構成図である。
FIG. 7 is a system configuration diagram of the oxygen sensor abnormality detection device of the first embodiment.

同図に示すように、酸素センサの異常検出装置1{よ 
エンジン2の状態を検出して空燃比等の各種の制御や異
常診断等の処理を行う電子制御装置(以下単にECUと
呼ぶ)3を備えている。
As shown in the figure, the oxygen sensor abnormality detection device 1
It includes an electronic control unit (hereinafter simply referred to as ECU) 3 that detects the state of the engine 2 and performs various controls such as the air-fuel ratio and processes such as abnormality diagnosis.

エンジン2{よ シリンダ4, ピストン5及びシノン
ダヘッド6から構成される燃焼室7を備え、燃焼室7に
は点火ブラグ8が配置されている。
The engine 2 has a combustion chamber 7 composed of a cylinder 4, a piston 5, and a cylinder head 6, and an ignition plug 8 is disposed in the combustion chamber 7.

エンジン2の吸気系{友 吸気バルブ9,吸気ポ− ト
1 0,  吸気管11.吸入空気の脈動を吸収するサ
ージタンク12,吸入空気量を調節するスロットルパル
ブ14及びエアクリーナ15から構成されている。
Intake system of engine 2 {intake valve 9, intake port 10, intake pipe 11. It is comprised of a surge tank 12 that absorbs pulsation of intake air, a throttle valve 14 that adjusts the amount of intake air, and an air cleaner 15.

エンジン2の排気系(よ 排気バルブ16,排気ポート
17,排気マニホールド]8,三元触媒を充填した触媒
コンバータ19及び排気管20から構成されている。
The exhaust system of the engine 2 (exhaust valve 16, exhaust port 17, exhaust manifold) 8 is composed of a catalytic converter 19 filled with a three-way catalyst, and an exhaust pipe 20.

エンジン2の点火系{社 点火に必要な高電圧を出力す
るイグナイタ2]及び図示しないクランク軸に連動して
イグナイタ21で発生した高電圧を点火ブラグ8に分配
供給するデイストリビュータ22から構成されている。
The ignition system of the engine 2 consists of an igniter 2 that outputs the high voltage necessary for ignition, and a distributor 22 that distributes and supplies the high voltage generated by the igniter 21 to the ignition plug 8 in conjunction with a crankshaft (not shown). ing.

エンジン2の燃料系統(上 フユーエルタンク(図示せ
ず)からの燃料を吸気ポート10近傍に噴射する電磁式
の燃料噴剖弁25から構成されている。
The fuel system of the engine 2 (top) consists of an electromagnetic fuel injection valve 25 that injects fuel from a fuel tank (not shown) into the vicinity of the intake port 10.

また、エンジン2の運転状態を検出するセンサとして、
吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ31,吸入空気
の温度を検出する吸気温センサ32,スロットルバルブ
14の開度を検出するスロットルポジションセンサ33
,冷却水温度を検出する水温センサ35,触媒コンバー
タ]9に流入する前の排ガス中の酸素濃度を検出する上
流側酸素センサ(以下単に酸素センサと称す)36,触
媒コンバータ19から流出した排ガス中の酸素濃度を検
出する下流側酸素センサ(以下サブ酸素センサと称すが
このセンサは必要に応じて取り付ける)37,ディスト
リビュータ22のカムシャフトの1回転毎に基準信号を
出力する気筒判別センサ38,ディストリビュータ22
のカムシャフトの1/24回転毎に回転角信号を出力す
る回転数センサ39等を備えている。
In addition, as a sensor for detecting the operating state of the engine 2,
An intake pressure sensor 31 that detects the pressure of intake air, an intake temperature sensor 32 that detects the temperature of intake air, and a throttle position sensor 33 that detects the opening degree of the throttle valve 14.
, a water temperature sensor 35 that detects the temperature of the cooling water, and a catalytic converter] A downstream oxygen sensor 37 (hereinafter referred to as a sub-oxygen sensor, but this sensor is installed as necessary) detects the oxygen concentration of the distributor 22, a cylinder discrimination sensor 38 that outputs a reference signal every revolution of the camshaft of the distributor 22, 22
The rotation speed sensor 39 outputs a rotation angle signal every 1/24 rotation of the camshaft.

前記各センサの検出信号はEcu3に入力さ札その信号
に基づいてエンジン2の回転数や空燃比等の制御が行わ
れる。ECU3は、周知のCPLJ3 a,  ROM
3 b,  RAM3 c,  バックアップRA M
 3 d,  タイマ3eを中心に論理演算回路として
構成さ札 コモンバス3fを介して入出力ボート3gに
接続されて外部との入出力を行う。CPU3aは、吸気
圧センサ31,吸気温センサ32,スロットルポジショ
ンセンサ33,水温センサ35,酸素センサ36,サブ
酸素センサ37の検出信号を、A/D変換器3h及び入
出力ポート3gを介して入力する。また気筒判別センサ
38,回転数センサ39の検出信号を波形整形回路31
及び入出力ポート3gを介して入力する。一方、CPU
3aは、入出力ポー1−3g及び駆動回路3mを介して
、前記イグナイタ21及び燃料噴射弁25,酸素センサ
36の異常を知らせるチェックランプ40等を駆動制御
する。
The detection signals from each of the sensors are input to the ECU 3, and the rotational speed, air-fuel ratio, etc. of the engine 2 are controlled based on the signals. ECU3 is the well-known CPLJ3 a, ROM
3 b, RAM3 c, backup RAM
3d, the circuit is configured as a logic operation circuit centering on the timer 3e.It is connected to the input/output board 3g via the common bus 3f, and performs input/output with the outside. The CPU 3a inputs detection signals from the intake pressure sensor 31, intake temperature sensor 32, throttle position sensor 33, water temperature sensor 35, oxygen sensor 36, and sub oxygen sensor 37 via the A/D converter 3h and the input/output port 3g. do. In addition, the detection signals of the cylinder discrimination sensor 38 and the rotation speed sensor 39 are transferred to the waveform shaping circuit 31.
and input via the input/output port 3g. On the other hand, CPU
3a drives and controls the igniter 21, the fuel injection valve 25, a check lamp 40 that indicates an abnormality in the oxygen sensor 36, etc. via the input/output port 1-3g and the drive circuit 3m.

尚、前記ECU30バックアップRAM3dは、イグニ
ッションスイッチ(図示せず)を介することのない経路
より電力が供給さ札 各種のデータ等がイグニッション
スイッチの状態にかかわらず保持される様に構成されて
いる。
The backup RAM 3d of the ECU 30 is configured such that power is supplied through a route that does not involve an ignition switch (not shown) and that various data and the like are held regardless of the state of the ignition switch.

次に、前記ECU3の実行する酸素センサ36の異常を
検出する各処理について、順次説明する。
Next, each process for detecting an abnormality in the oxygen sensor 36 executed by the ECU 3 will be sequentially explained.

[1]第1実施例の処理 まず、第8図のフローチャートに基づいて、シノコン等
に被毒されてフィードバック制御時にN○Xが増加する
センサを検出する処理について説明する。本処理はエン
ジン2の暖機が実施された状態で行われる。
[1] Processing of First Embodiment First, based on the flowchart of FIG. 8, a process of detecting a sensor that is poisoned by a cypress or the like and whose N○X increases during feedback control will be described. This process is performed with the engine 2 warmed up.

初めに、空燃比のフィードバック制御を停止する処理を
行う(ステップ100).そして、このフィードバック
制御が停止された状態で、即ちオープンループ制御によ
って、燃料噴射弁25を駆動制御して空燃比をリーンの
状態に設定する処理を行う(ステップ110)。つまり
、燃料噴射弁25の開弁時間を低減して、空燃比を例え
ばλ=1.03のリーンの状態に設定し、この状態を所
定時間維持する。そして、この時の酸素センサ36の出
力信号を検出し(ステップ12o)、酸素センサ36の
出力信号が所定の閾値V3(例えば300mV)以上の
場合には、酸素センサ36がシリコン等に被毒されてN
Oxの排出が増加するセンサであると判定し(ステップ
13o)、チェックランプ40を点灯して(ステップ1
4o)、一旦本処理を終了する。
First, a process is performed to stop feedback control of the air-fuel ratio (step 100). Then, in a state where this feedback control is stopped, that is, by open loop control, a process is performed in which the fuel injection valve 25 is drive-controlled to set the air-fuel ratio to a lean state (step 110). That is, the opening time of the fuel injection valve 25 is reduced, the air-fuel ratio is set to a lean state of λ=1.03, for example, and this state is maintained for a predetermined period of time. Then, the output signal of the oxygen sensor 36 at this time is detected (step 12o), and if the output signal of the oxygen sensor 36 is equal to or higher than a predetermined threshold value V3 (for example, 300 mV), the oxygen sensor 36 is poisoned by silicon or the like. TeN
It is determined that the sensor increases Ox emission (step 13o), and the check lamp 40 is turned on (step 1).
4o), temporarily end this process.

この様な処理を行うことによって、NOxの排出が増加
するセンサを容易に検出することができる。
By performing such processing, it is possible to easily detect a sensor whose NOx emission increases.

[2]第2実施例の処理 次に、第9図のフローチャートに基づいて、鉛等に被毒
されてC○の排出が増加するセンサを検出する処理につ
いて説明する。尚、以下の実施例二おけるハードの構成
は上述した第1実施例の構成と同様である。
[2] Processing of Second Embodiment Next, based on the flowchart of FIG. 9, a process for detecting a sensor whose emission of C○ increases due to poisoning with lead or the like will be described. The hardware configuration in the second embodiment below is the same as the configuration in the first embodiment described above.

まず、前記処理と同様に空燃比のフィードバック制御を
停止する処理を行う(ステップ200)。
First, similar to the process described above, a process is performed to stop feedback control of the air-fuel ratio (step 200).

そして、オープンループ制御によって、燃料噴射弁25
を駆動制御して空燃比をリッチの状態に設定する処理を
行う(ステップ210)。つまり、燃料噴射弁25の開
弁時間を増加させて、例えば空燃比をλ=0.97のリ
ッチの状態に設定して、この状態を所定時間維持する。
Then, by open loop control, the fuel injection valve 25
A process is performed in which the air-fuel ratio is set to a rich state by driving and controlling the air-fuel ratio (step 210). That is, the valve opening time of the fuel injection valve 25 is increased, and the air-fuel ratio is set to a rich state of λ=0.97, for example, and this state is maintained for a predetermined time.

そして、この時の酸素センサ36の出力信号E検出し(
ステップ220)、酸素センサ36の出力信号が所定の
閾値V4(例えば700mV)以下の場合には、酸素セ
ンサ36が鉛等に被毒されてC○の排出が増加するセン
サであると判定し(ステップ23o)、チェックランプ
40を点灯して(ステップ24o)、一旦本処理を終了
する。
Then, the output signal E of the oxygen sensor 36 at this time is detected (
Step 220), when the output signal of the oxygen sensor 36 is less than a predetermined threshold value V4 (for example, 700 mV), it is determined that the oxygen sensor 36 is a sensor that is poisoned by lead or the like and increases the emission of C○ ( Step 23o), the check lamp 40 is turned on (step 24o), and the process is temporarily terminated.

この様な処理を行うことによって、C○の排出が増加す
るセンサ色容易1こ検出することができる。
By performing such processing, it is possible to easily detect one sensor color in which the emission of C○ increases.

[3]第3実施例の処理 次に、第10図のフローチャートに基づいて、酸素セン
ザ36の出力信号の極小値及び極大値がら、酸素センサ
36がシリコンや鉛等に被毒されて劣化したものである
が否かを判定する処理について説明する。
[3] Processing of the third embodiment Next, based on the flowchart of FIG. 10, the minimum and maximum values of the output signal of the oxygen sensor 36 indicate that the oxygen sensor 36 has deteriorated due to being poisoned by silicon, lead, etc. The process of determining whether the item is real or not will be explained.

まず、前記処理と同様に空燃比のフィードバック制御を
停止する処理を行う(ステップ300)。
First, similar to the process described above, a process is performed to stop feedback control of the air-fuel ratio (step 300).

そして、オープンルーブ制御によって、燃料噴射弁25
を駆動制御して空燃比をリッチ及びリーンの状態に周期
的に切り換える処理を行う(ステップ310)。つまり
、燃料噴射弁250開弁時間を調節して、空燃比を例え
ば2口2の周期でλ=0. 97のリッチの状態やλ=
7.03のり一ンの状態に周期的に切り換える。そして
、この時の酸素センサ36の出力信号を検出して(ステ
ップ320)、その出力信号の極小値及び極大値を求め
る処理を行う(ステップ330)。次に、酸素センサ3
6の出力信号の極小値或は極大値のどちらか一方でも所
定の出力値の範囲内であるか否かを判定する。即ち前記
第5図に示すように、極小値が第1の閾値V,以上(ス
テップ340)或は極大値が第2の閾値v2以下の場合
には(ステップ350)、この酸素センサ36が被毒に
よって劣化していると判定してチェックランプ40を点
灯し(ステップ360)、一旦本処理を終了する。
Then, by open-lube control, the fuel injection valve 25
A process is performed in which the air-fuel ratio is periodically switched between rich and lean states by driving and controlling the air-fuel ratio (step 310). That is, by adjusting the opening time of the fuel injection valve 250, the air-fuel ratio is set to λ=0 at a cycle of, for example, two ports. 97 rich state and λ=
7.03 Periodically switch to the No. 1 state. Then, the output signal of the oxygen sensor 36 at this time is detected (step 320), and a process of determining the minimum value and maximum value of the output signal is performed (step 330). Next, oxygen sensor 3
It is determined whether either the minimum value or the maximum value of the output signal No. 6 is within a predetermined output value range. That is, as shown in FIG. 5, if the local minimum value is greater than or equal to the first threshold value V (step 340) or if the local maximum value is less than or equal to the second threshold value v2 (step 350), this oxygen sensor 36 is It is determined that the deterioration is caused by poison, and the check lamp 40 is turned on (step 360), and the process is temporarily terminated.

この様な処理を行うことによって、被毒によって劣化し
たセンサを容易に検出することができる。
By performing such processing, a sensor deteriorated due to poisoning can be easily detected.

[4]第4実施例の処理 次に 第11図のフローチャート{二基づいて、酸素セ
ンサ36の出力信号から、酸素センサ36が被毒されて
劣化したものであるか否かを判定する処理について説明
する。尚、本処理(よ 前記処理とは異なり空燃比フィ
ードバック処理を行った状態で酸素センサ36の異常を
検出する処理を行うものである。
[4] Processing of the fourth embodiment Next, regarding the process of determining whether or not the oxygen sensor 36 has been poisoned and deteriorated based on the output signal of the oxygen sensor 36 based on the flowchart of FIG. explain. Note that this process (different from the above-mentioned process) is a process for detecting an abnormality in the oxygen sensor 36 while the air-fuel ratio feedback process is being performed.

まず、空燃比のフィードバック制御を実行している状態
で、酸素センサ36の出力信号を検出する処理を行う(
ステップ400)。そして検出した出力信号の極小値及
び極大値を求め(ステップ410)、これらの値がスラ
イスレベルVBを挟んで所定の狭い出力値の範囲内であ
るか否かを判定する。即ち前記第6図に示すように、極
小値がスライスレベルvl!より小さな閾値vL以上で
あり(ステップ420)、更に極大値がスライスしベル
v9より大きな閾値V..1以下である場合には(ステ
ップ430)、酸素センサ36が被毒によって劣化して
いると判定し、チェックランプ40を点灯して(ステッ
プ440)、一旦本処理を終了する。
First, while air-fuel ratio feedback control is being executed, a process is performed to detect the output signal of the oxygen sensor 36 (
Step 400). Then, the minimum value and maximum value of the detected output signal are determined (step 410), and it is determined whether these values are within a predetermined narrow output value range with the slice level VB in between. That is, as shown in FIG. 6, the minimum value is the slice level vl! is greater than or equal to the smaller threshold vL (step 420), and the maximum value is further sliced to a threshold V. .. If it is less than 1 (step 430), it is determined that the oxygen sensor 36 has deteriorated due to poisoning, the check lamp 40 is turned on (step 440), and the process is temporarily terminated.

尚、前記実施例の酸素センサ36の異常検出の処理[よ
 例えばこの酸素センサ36を備えた車両が信号等で停
止したときに行ってもよく、或は工場等での点検などの
チェック時に行ってもよい。
The abnormality detection process of the oxygen sensor 36 in the above embodiment may be performed, for example, when a vehicle equipped with this oxygen sensor 36 stops at a traffic light, or during a check such as an inspection at a factory, etc. It's okay.

次に、上述した各処理を行って、実際に酸素センサ36
の異常を検出した実験例について説明す以下の各実験に
おいて{よ 車両の排気系に良好な酸素センサ36或は
劣化した酸素センサ36を取り付け、エンジン回転数や
空燃比等の条件を変更して、そのときの出力信号を検出
しら(実験例1) NOxの排出量の異なる酸素センサ36を使用し、空燃
比をリーンの状態に設定し、更にエンジン回転数を変更
して、酸素センサ36の出カ信号の電圧を測定し九 そ
の実験条件及び結果を第1表に示す。この表において、
A,  Bは酸素センサ36を取り付けた異なる車種を
示し、C,  Dは異なる実験条件を示している。即ち
Cの実験条件は排ガスの流速の大きな、エンジン回転数
150Ortq  空気過剰率λ=1.04を示し、D
は流速の緩やかな、エンジン回転数800rpm,  
λ=1.03を示している。また試料階1〜2が良好セ
ンサであり、試料N03〜5がNOxの多い劣化センサ
である。尚、実験結果は各々3回の測定の平均値を示し
ている。
Next, the above-mentioned processes are performed to actually make the oxygen sensor 36
In each of the following experiments, which describe experimental examples in which abnormalities were detected, a good oxygen sensor 36 or a deteriorated oxygen sensor 36 was installed in the vehicle's exhaust system, and conditions such as engine speed and air-fuel ratio were changed. , and detect the output signal at that time (Experiment Example 1) Using oxygen sensors 36 with different NOx emissions, set the air-fuel ratio to a lean state, and further change the engine speed to adjust the output signal of the oxygen sensor 36. The voltage of the output signal was measured. The experimental conditions and results are shown in Table 1. In this table,
A and B show different car models equipped with the oxygen sensor 36, and C and D show different experimental conditions. That is, the experimental conditions for C are high exhaust gas flow velocity, engine speed 150 Ortq, excess air ratio λ = 1.04, and D
The flow velocity is slow, the engine rotation speed is 800 rpm,
It shows λ=1.03. Further, sample floors 1 and 2 are good sensors, and samples N03 to 5 are deteriorated sensors with a large amount of NOx. In addition, each experimental result shows the average value of three measurements.

第1表 この第1表から明らかなように、試料階1〜2の良好セ
ンサで(友 エンジン回転数にかかわらず、空燃比がリ
ーンの状態におけるセンサ出力が小さいが,試料狙3〜
5の劣化センサではセンサ出力が大きくなっている。従
って、所定の閾値(例えば300mV)で判定を行うこ
とによって、容易にNOxの排出量が多い劣化センサを
検出することができる。
Table 1 As is clear from Table 1, the sensor output is small when the air-fuel ratio is lean regardless of the engine speed, but the sensor output is small when the air-fuel ratio is lean, regardless of the engine speed.
In the deteriorated sensor No. 5, the sensor output is large. Therefore, by making a determination using a predetermined threshold value (for example, 300 mV), it is possible to easily detect a deteriorated sensor that emits a large amount of NOx.

尚、この実験の条件として{よ 例えば下記の第2表に
示す様な条件の範囲内が好適である。
The conditions for this experiment are preferably within the range of conditions shown in Table 2 below, for example.

第2表 第3表 (実験例2) C○の排出量の異なる酸素センサ36を使用し、空燃比
をリッチの状態に設定し、前記と同様にして酸素センサ
36の出力信号の電圧を測定し翫その実験条件及び結果
を第3表に示す。この表において、A,  Bは前記と
同様であるが、C,  Dの空燃比がリッチ(λ=0.
97)である点が異なる。
Table 2 Table 3 (Experiment Example 2) Using oxygen sensors 36 with different C○ emissions, set the air-fuel ratio to a rich state, and measure the voltage of the output signal of the oxygen sensor 36 in the same manner as above. The experimental conditions and results are shown in Table 3. In this table, A and B are the same as above, but the air-fuel ratio of C and D is rich (λ=0.
97).

また試料Nlll1〜2が良好センサであり、試料NC
13〜4がC○の多い劣化センサである。
In addition, samples Nllll1 and Nllll2 are good sensors, and sample NC
13 to 4 are deteriorated sensors with a large number of C○.

この第3表から明らかなよう1二、試料Ncl〜2の良
好センサで1よ 空燃比がリッチの状態におけるセンサ
出力が大きいが、試料Nlll3〜4の劣化センサでは
センサ出力が小さくなっている。従って、所定の閾値(
例えば700mV)で判定を行うこと{二よって、容易
にC○の排出量が多い劣化センサを検出することができ
る。
As is clear from Table 3, the sensor output in the condition where the air-fuel ratio is rich is greater than 1 in the good sensors of samples Ncl~2, but the sensor output is small in the degraded sensors of samples Nllll3~4. Therefore, the predetermined threshold (
For example, by making the determination at 700 mV), it is possible to easily detect a degraded sensor that emits a large amount of C○.

醜 この実験の条件として{よ 例えば下記の第4表に
示す様な条件の範囲内が好適である。
Ugly The conditions for this experiment are preferably within the range of conditions shown in Table 4 below.

第4表 3〜5が劣化センサである。Table 4 3 to 5 are deterioration sensors.

第5表 (実験例3) 本実験例で(社 前記実験例とは異なり空燃比をリーン
及びリッチの状態に周期的に切り換えて実験を行った 
つまり実験例1〜2で用いたと同様な、良好センサやN
 O x或はCOの排出量の多い酸素センサ36を使用
して、酸素センサ36の出力信号の電圧の極小値及び極
大値を測定し翫 その実験条件及び結果を第5表(NO
xの測定結果)及び第6表(Coの測定結果)に示す。
Table 5 (Experimental Example 3) In this experimental example, unlike the previous experimental example, the experiment was conducted by periodically switching the air-fuel ratio between lean and rich states.
In other words, a good sensor or N
Using an oxygen sensor 36 that emits a large amount of O x or CO, the minimum and maximum values of the voltage of the output signal of the oxygen sensor 36 are measured. The experimental conditions and results are shown in Table 5 (NO.
x measurement results) and Table 6 (Co measurement results).

ここでC,Dにおけるエンジン回転数は前記実験例1と
同様であり、更に両表における空気過剰率(λ)及び切
り換え周期(Hz)は同一である。また両表において試
料Ncl〜2が良好センサであり、試料階第6表 尚、この実験の条件としては、例えば下記の第7表に示
す様な条件の範囲内が好適である。
Here, the engine speeds at C and D are the same as in Experimental Example 1, and the excess air ratio (λ) and switching period (Hz) in both tables are the same. Further, in both tables, sample Ncl~2 is a good sensor, and in Table 6 of the sample level, the conditions for this experiment are preferably within the range of conditions as shown in Table 7 below, for example.

第7表 この第5表及び第6表から明らかなように、試料Nll
1〜2の良好センサで(よ 空燃比がリーン及びリッチ
の状態におけるセンサ出力の幅が大きいが、試料Nn3
〜5の劣化センサではセンサ出力の幅が小さくなってい
る。従って、所定の上下2つの閾値(例えば低い方で3
 0 0 m V,  高い方で700mV)で判定を
行うことによって、容易にN○XやCOの排出量が多い
劣化センサをともに検出することができる。
Table 7 As is clear from Tables 5 and 6, sample Nll
The range of sensor output is large when the air-fuel ratio is lean and rich, but sample Nn3
The width of the sensor output is small in the deteriorated sensors of 5 to 5. Therefore, two predetermined upper and lower thresholds (for example, the lower one is 3
By making the determination at 0.0 mV and 700 mV at the higher end, it is possible to easily detect both degraded sensors that emit a large amount of N○X and CO.

(実験例4) 本実験例で(上 前記実験例のようにオープンルプ制御
ではなく、空燃比のフィードバック制御を行った状態で
実験を実施した つまり実験例1〜3で用いたと同様な
良好センサやNOx或はCOの排出量の多い酸素センサ
36を使用して、空燃比のフィードバック制御を行い、
酸素センサ36の出力信号の電圧の極小値(リーン時)
及び極大値(リッチ時)を測定した その実験条件及び
結果を第8表(NOxの測定結果)及び第9表(COの
測定結果)に示す。ここでC,  DはA車を用いて定
速運転をした際の実験条件を示している。また両表にお
いて試料Nl111〜2が良好センサであり、試料NC
L3〜4が劣化センサである。
(Experimental example 4) In this experimental example (above), the experiment was conducted with feedback control of the air-fuel ratio instead of open-loop control as in the previous experimental example. In other words, the same good sensor as used in experimental examples 1 to 3 was used. Feedback control of the air-fuel ratio is performed using an oxygen sensor 36 that emits a large amount of NOx or CO.
Minimum value of the voltage of the output signal of the oxygen sensor 36 (when lean)
The experimental conditions and results for measuring the maximum value (when rich) are shown in Table 8 (measurement results of NOx) and Table 9 (measurement results of CO). Here, C and D indicate the experimental conditions when vehicle A was driven at a constant speed. Also, in both tables, samples Nl111-2 are good sensors, and sample NC
L3 and L4 are deterioration sensors.

第8表 第9表 この第8表及び第9表から明らかなように、試料Nct
1〜2の良好センサで[飄 空燃比がリーン及びリッチ
の状態におけるセンサ出力の幅(極大値と極小値との差
)が大きいが、試料NC13〜4の劣化センサではセン
サ出力の幅が小さくなっている。
Table 8 Table 9 As is clear from Table 8 and Table 9, sample Nct
The width of the sensor output (difference between the maximum value and the minimum value) is large for the good sensors 1 and 2 when the air-fuel ratio is lean and rich, but the width of the sensor output is small for the degraded sensors of samples NC13 to 4. It has become.

従って、所定の上下2つの閾値VL,Vl+(例えば低
い方で250mV,  高い方で850mV)で判定を
行うことによって、容易にNOxやCOの排出量が多い
劣化センサをともに検出することができる。
Therefore, by making a determination using two predetermined upper and lower threshold values VL and Vl+ (for example, 250 mV for the lower one and 850 mV for the higher one), it is possible to easily detect both degraded sensors that emit a large amount of NOx and CO.

尚、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明
の範囲内で種々なる態様で実施できることは勿論である
It goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments, but can be implemented in various forms within the scope of the present invention.

例えば前記実施例では酸素センサ36の劣化を検出した
が、サブ酸素センサ37の劣化の検出にも適用できる。
For example, in the embodiment described above, deterioration of the oxygen sensor 36 was detected, but the present invention can also be applied to detect deterioration of the sub-oxygen sensor 37.

[発明の効果] 以上説明したよう1:,請求項]の酸素センサの異常検
出装置(よ オープンループ制御によって、空燃比がリ
ーンに設定された時に酸素センサの出力信号が所定の閾
値以上の場合、或は空燃比がリッチに設定された時に酸
素センサの出力信号が所定の閾値以下の場合に1社 酸
素センサに異常があると判定するので、シリコン或は鉛
によって被毒されて、空燃比のフィードバック制御に使
用するとNOx或はC○が増加する劣化した酸素センサ
を、容易にかつ確実に検出できる。
[Effects of the Invention] As explained above, the oxygen sensor abnormality detection device (1) according to claim 1. If the output signal of the oxygen sensor is equal to or higher than a predetermined threshold when the air-fuel ratio is set to lean by open loop control. , or if the output signal of the oxygen sensor is below a predetermined threshold when the air-fuel ratio is set to rich, it is determined that there is an abnormality in the oxygen sensor. When used for feedback control, a deteriorated oxygen sensor that increases NOx or C○ can be easily and reliably detected.

また、請求項2の酸素センサの異常検出装置{よオープ
ンループ制御によって、空燃比がリーン及びリッチに設
定されたときの酸素センサの出力信号の極小値及び極大
値を検出し、極小値或は極大値の少なくとも一方が所定
の出力値の範囲内である場合には、 酸素センサに異常
があると判定するので、前記と同様に劣化した酸素セン
サを容易にかつ確実に検出できる。
Further, the abnormality detection device for an oxygen sensor according to claim 2, detects the minimum value and maximum value of the output signal of the oxygen sensor when the air-fuel ratio is set to lean and rich by open loop control, and If at least one of the maximum values is within a predetermined output value range, it is determined that there is an abnormality in the oxygen sensor, so that a deteriorated oxygen sensor can be easily and reliably detected in the same manner as described above.

更に、誼求項3の酸素センサの異常検出装置は、空燃比
のフィードバック制御を行い、その時の酸素センサの出
力信号が所定の出力値の範囲内にある場合には、 酸素
センサに異常があると判定するので、前記と同様に劣化
した酸素センサを容易にかつ確実に検出できる。
Furthermore, the oxygen sensor abnormality detection device in Item 3 performs feedback control of the air-fuel ratio, and if the output signal of the oxygen sensor at that time is within a predetermined output value range, it is determined that there is an abnormality in the oxygen sensor. Therefore, a deteriorated oxygen sensor can be easily and reliably detected in the same manner as described above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は請求項1の発明の基本的構成の例示図、第2図
は請求項2の発明の基本的構成の例示は第3図は請求項
3の発明の基本的構成の例示図、第4図は請求項1の発
明の原理を例示する説明は第5図は請求項2の発明の原
理を例示する説明図、第6図は請求項3の発明の原理を
例示する説明図、第7図は本発明の第1実施例のシステ
ム構成は第8図は第1実施例の処理を示すフローチャー
ト、第9図は第2実施例の処理を示すフローチャート第
10図は第3実施例の処理を示すフローチャート、第1
1図は第4実施例の処理を示すフローチャート、第12
図は空燃比とエミツションとの関係を示すグラフ、第1
3図は空燃比とセンサ出力との関係を示すグラフである
。 Ml,MS,Ml○・・・内燃機関 M2,M6,Mll・・・酸素センサ M3,M7・・・空燃比設定手段 M4.M9,M13・・・異常判定手段M8・・・極値
検出手段 M12・・・空燃比制御手段 2・・・内燃機関 3・・・電子制御装置(ECU) 25・・・燃料噴射弁 36・・・酸素センサ 37・・・サブ酸素センサ 4o・・・チェックランプ
FIG. 1 is an illustration of the basic structure of the invention of claim 1, FIG. 2 is an illustration of the basic structure of the invention of claim 2, and FIG. 3 is an illustration of the basic structure of the invention of claim 3. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the principle of the invention of claim 1, FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the principle of the invention of claim 2, FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the principle of the invention of claim 3, FIG. 7 is a system configuration of the first embodiment of the present invention, FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the first embodiment, and FIG. 9 is a flowchart showing the processing of the second embodiment. FIG. 10 is the flowchart of the third embodiment. Flowchart showing the processing of 1st
Figure 1 is a flowchart showing the processing of the fourth embodiment;
The figure is a graph showing the relationship between air-fuel ratio and emissions.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the air-fuel ratio and the sensor output. Ml, MS, Ml○... Internal combustion engine M2, M6, Mll... Oxygen sensor M3, M7... Air-fuel ratio setting means M4. M9, M13...Abnormality determination means M8...Extreme value detection means M12...Air-fuel ratio control means 2...Internal combustion engine 3...Electronic control unit (ECU) 25...Fuel injection valve 36. ...Oxygen sensor 37...Sub oxygen sensor 4o...Check lamp

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 内燃機関の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出力
する酸素センサの異常を検出する装置において、 前記内燃機関に供給する燃料混合気の空燃比をオープン
ループ制御によつてリーン或はリッチの状態に設定する
空燃比設定手段と、 該空燃比設定手段によつて空燃比がリーンに設定された
時に酸素センサの出力信号が所定の閾値以上の場合、或
は空燃比がリッチに設定された時に酸素センサの出力信
号が所定の閾値以下の場合には、前記酸素センサに異常
があると判定する異常判定手段と、 を備えたことを特徴とする酸素センサの異常検出装置。 2 内燃機関の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出力
する酸素センサの異常を検出する装置において、 前記内燃機関に供給する燃料混合気の空燃比をオープン
ループ制御によってリーン及びリッチの状態に設定する
空燃比設定手段と、 該空燃比設定手段によつて、空燃比がリーン及びリッチ
に設定されたときの酸素センサの出力信号の極小値及び
極大値を検出する極値検出手段と、該極値設定手段によ
つて検出された極小値或は極大値の少なくとも一方が所
定の出力値の範囲内である場合には、前記酸素センサに
異常があると判定する異常判定手段と、 を備えたことを特徴とする酸素センサの異常検出装置。 3 内燃機関の排ガス中の酸素濃度に応じて信号を出力
する酸素センサの異常を検出する装置において、 前記酸素センサの出力信号に基づいて空燃比のフィード
バック制御を行う空燃比制御手段と、該空燃比制御手段
によつて空燃比のフィードバック制御が行われている時
に、前記酸素センサの出力信号が所定の出力値の範囲内
にある場合には、前記酸素センサに異常があると判定す
る異常判定手段と、 を備えたことを特徴とする酸素センサの異常検出装置。
[Scope of Claims] 1. A device for detecting an abnormality in an oxygen sensor that outputs a signal according to the oxygen concentration in exhaust gas of an internal combustion engine, comprising: controlling the air-fuel ratio of a fuel mixture supplied to the internal combustion engine by open-loop control. an air-fuel ratio setting means for setting the air-fuel ratio to a lean or rich state; Abnormality determination means for determining that there is an abnormality in the oxygen sensor if the output signal of the oxygen sensor is less than a predetermined threshold value when the oxygen sensor is set to rich; Device. 2. In a device for detecting an abnormality in an oxygen sensor that outputs a signal according to the oxygen concentration in exhaust gas of an internal combustion engine, the air-fuel ratio of the fuel mixture supplied to the internal combustion engine is set to a lean or rich state by open loop control. an air-fuel ratio setting means for detecting the minimum value and maximum value of the output signal of the oxygen sensor when the air-fuel ratio is set to lean and rich by the air-fuel ratio setting means; Abnormality determining means for determining that there is an abnormality in the oxygen sensor when at least one of the minimum value and maximum value detected by the value setting means is within a predetermined output value range; An abnormality detection device for an oxygen sensor, characterized by the following. 3. A device for detecting an abnormality in an oxygen sensor that outputs a signal according to the oxygen concentration in exhaust gas of an internal combustion engine, comprising: an air-fuel ratio control means that performs feedback control of an air-fuel ratio based on an output signal of the oxygen sensor; abnormality determination for determining that there is an abnormality in the oxygen sensor if the output signal of the oxygen sensor is within a predetermined output value range when feedback control of the air-fuel ratio is performed by the fuel ratio control means; An abnormality detection device for an oxygen sensor, comprising: means.
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